南理工模电102
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南京理工大学EDA课程设计(一)实验报告专业:自动化班级:姓名:学号:指导老师:2013年10月摘要在老师的悉心指导下,通过实验学习和训练,我已经掌握基了于Multisim的电路系统设计和仿真方法。
在一周的时间内,熟悉了Multisim软件的使用,包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常见电路分析方法。
能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析,掌握EDA设计的基本方法和步骤。
实验一:单级放大电路的仿真及设计,设计一个分压偏置的单管电压放大电路,并进行测试与分析,主要测试最大不失真时的静态工作点以及上下限频率。
实验二:负反馈放大电路的设计与仿真,设计一个阻容耦合两级电压放大电路,给电路引入电压串联深度负反馈,,观察负反馈对电路的影响。
实验三:阶梯波发生器的设计与仿真,设计一个能产生周期性阶梯波的电路,对电路进行分段测试和调节,直至输出合适的阶梯波。
改变电路元器件参数,观察输出波形的变化,确定影响阶梯波电压范围和周期的元器件。
关键词:EDA设计及仿真multisim 放大电路反馈电路阶梯波发生器实验一:单级放大电路的仿真及设计一、实验要求1、设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2、调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3、调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:(1)电路静态工作点值;(2)三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值;(3)电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;(4)电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二、实验步骤1、设计分压偏置的单级放大电路如图1-1所示:图1-1、单级放大电路原理图2、电路饱和失真输出电压波形图调节电位器的阻值,改变静态工作点,当电阻器的阻值为0%Rw,交流电压源为10mV时,显示饱和失真的波形图如图1-2所示:图1-2、电路饱和失真输出电压波形图饱和失真时的静态工作点:Ubeq=636。
模拟电路与数字电路模拟电路部分南京理工大学电光学院模拟电路与数字电路•本课程是实践性很强的技术基础课。
目的:通过相关内容的学习,培养大家对电子线路的分析能力和对实际电路的设计测试能力,为学习后续课程以及从事工程技术和科学研究奠定初步基础。
•学好本课程的要点: 听懂每一堂课的内容、培养分析电路的方法、多做练习。
模拟电路与数字电路课程安排:总学分= 模拟电路学习+ 数字电路学习5学分(80学时) 2.5(40学时) 2.5(40学时)期末卷面成绩期末总成绩:出勤平时成绩作业(每周交一次1/3轮流上交)模拟电路与数字电路课程内容:第1章绪论第2章半导体器件基础第3章放大电路基础第4章放大电路的反馈第5章集成运算放大电路基础第6章正弦波振荡电路第7章直流稳压电源模拟电路与数字电路第1章绪论本章主要介绍电子技术的一些名词、术语、基本概念,简要介绍电子系统的基本组成,分析其内部各电路之间的信号流向及接口关系,最后介绍电子电路的特点和分析方法,为学好这门课程奠定基础。
模拟电路与数字电路一、电子技术1、电子技术的概念电子技术是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。
晶体管和集成常见的电子器件有电子管电子管、晶体管电路,等等。
电路电子电路是由电子元件电子元件(例如电阻、电电子器件构成的具有某种容、电感等)和电子器件功能的电路,它是电子设备的重要组成部分。
模拟电路与数字电路2、电子技术发展历史1904年英国伦敦大学的弗莱明发明了真空电子二极管;1906年美国的德福雷斯特发明了对电子信号具有放大作用的真空电子三极管,简称电子管;1948年美国贝尔电话研究所的三位科学家肖克莱、巴丁和布拉顿发明了晶体三极管(一种半导体器件);50年代末,美国德克萨斯公司和仙童公司发明了集成电路(实现了材料、元件和电路的三合一)。
20世纪,“蓝牙芯片”技术的出现完成了由集成电路(IC)到信息系统(IS)的转变。
模拟电路与数字电路二、模拟信号和数字信号信号——信息的载体。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统(阮毅陈伯时)课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?答:调压调速,弱磁调速,转子回路串电阻调速,变频调速。
特点略。
2-2 简述直流变换器电路的基本结构。
答:直流变换器基本结构如图,包括和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流变换器,通过改变直流变换器中的控制脉冲占空比,来调节直流变换器输出电压大小,二极管起续流作用。
2-3 直流变换器输出电压的特征是什么?答:脉动直流电压。
2=4 为什么直流变换器-电动机系统比系统能够获得更好的动态性能?答:直流变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流变换器的时间常数等于其控制脉冲周期(1),而晶闸管整流装置的时间常数通常取其最大失控时间的一半(1/(2)。
因通常为级,而 f 通常为工频(50 或 60)为一周内),m 整流电压的脉波数,通常也不会超过 20,故直流变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小,从而响应更快,动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压?电路中是否还有电流?为什么?答:电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流变换器的输出。
电枢回路中还有电流,因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流变换器主电路中反并联二极管有何作用?如果二极管断路会产生什么后果?答:为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。
因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。
2-8 泵升电压是怎样产生的?对系统有何影响?如何抑制?答:泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时,由于二极管整流器的单向导电性,使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网,而只能向滤波电容充电,造成电容两端电压升高。
题目: 电类综合实验报告院(系): 自动化学院专业年级: 控制理论与控制工程(研一)姓名: coolkid 学号: coolkid_idxx年x月x 日失真度测试实验摘要失真度表征一个信号偏离纯正弦信号的程度,是无线电信号的一个重要参数。
在无线电计量测试中,许多参数的准确测量都涉及失真度测量问题。
例如:在检定电压表、功率表和交流数字式电压表时,为了减小不同检波式仪表的波形误差、提高检定的准确度,就必须减小信号源的失真。
本次实验通过函数/任意波形发生器(EE1661)产生1MHZ的正弦波,基于FPGA开发板(DE2-115)和AD/DA板(THDB-ADA)设计数字化失真度测量仪,实现方法上采用加窗的FFT法。
在Quartus中工具栏里的signalTap观察记录相应的输出结果。
一.实验目的1.熟练掌握一种硬件描述语言,能用硬件描述语言实现较为复杂的时序逻辑电路;2.掌握失真度测量的原理,了解模拟法和数字化方法的优缺点,基于FPGA 设计数字化失真度测量仪;3.掌握EDA电路设计软化和电路仿真软件的使用,能够熟练运用FPGA的IP核来设计电路,增强时序电路的稳定性,提高设计效率。
二.实验内容本实验基于FPGA开发板(DE2-115)和AD/DA板(THDB-ADA)设计数字化失真度测量仪,实现方法上采用加窗的FFT法,其基本信号处理流程如图1所示。
被测信号AD采样加窗FFT求模找最大值对应的索引求基波功率和总功率计算失真度显示失真度图1 数字化失真度测量仪的流程图1、AD采样DE2-115提供三个50MHz时钟,利用任意一个时钟,通过PLL可以产生任意频率时钟提供给ADC作为采样时钟,AD采样得到14位偏移码,将高位取反即可得到信号的补码形式。
2、信号加窗选用汉宁窗或三角窗对AD采样信号做加权处理。
3、加窗后的信号做FFTAltera提供FFT的核,该核为串行输入串行输出,设置输入输出为自然数顺序。
EDA设计(Ⅰ)实验报告院系:电子工程与光电技术学院专业:电子信息工程学号:914104姓名:指导老师:宗志园目录实验一单级放大电路的设计与仿真 (2)一、实验目的 (2)二、实验要求 (2)三、实验原理图 (3)四、三极管参数测试 (3)五、电路静态工作点测试 (6)六、电路动态参数测试 (8)七、频率响应测试 (10)八、数据表格 (10)九、理论分析 (11)十、实验分析 (11)实验二差动放大电路的设计与仿真 (12)一、实验目的 (12)二、实验要求 (12)三、实验原理图 (12)四、三极管参数测试 (13)五、电路工作测试 (18)六、电路增益测试 (18)七、数据表格 (21)八、理论分析 (22)九、实验分析 (22)实验三负反馈放大电路的设计与仿真 (23)一、实验目的 (23)二、实验要求 (23)三、实验原理图 (24)四、电路指标分析 (25)五、电路幅频特性和相频特性 (30)六、电路的最大不失真电压 (31)七、数据表格 (32)八、误差分析 (33)九、实验分析 (33)实验四阶梯波发生器电路的设计 (34)一、实验目的 (34)二、实验要求 (34)三、实验原理图 (35)四、实验原理简介 (35)五、电路分级调试步骤 (36)六、误差分析 (40)七、电路调整方法 (40)八、实验分析 (40)实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的(1)设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz,峰值5mV ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于70.(2)调节电路静态工作点,观察电路出现饱和失真、截止失真和正常放大的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值.(3)在正常放大状态下测试:1.三极管的输入、输出特性曲线和β、r be、r ce值;2.电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;3.电路的频率响应曲线和f L、f H值.二、实验要求(1)给出单级放大电路原理图.(2)实验过程中各个参数的电路仿真结果:1.给出测试三极管输入、输出特性曲线和β、r be、r ce值的仿真图;2.给出电路饱和失真、截止失真和不失真的输出信号波形图;3.给出测量输入电阻、输出电阻和电压增益的仿真图;4.给出电路的幅频和相频特性曲线(所有测试图中要有相关仪表或标尺数据).(3)给出相关仿真测试结果.(4)理论计算电路的输入电阻、输出电阻和电压增益,并和测试值做比较,分析误差来源.三、实验原理图图1-1 实验原理图四、三极管参数测试图1-2 电路静态工作点(1)输入特性图1-3 测量输入特性曲线电路图图1-4 输入特性曲线(2)输出特性图1-5 测量输出特性曲线电路图图1-6输出特性曲线(3)根据图1-4及公式i V rb be be ∆∆= , 可计算出r be = . (4)根据图1-6及公式V r c CE ce ∆∆= ,可计算出r ce = . (5)根据图1-2.五、电路静态工作点测试(1)饱和失真图1-7饱和失真波形图1-8饱和失真数据(2)截止失真图1-9截止失真波形及其数据(3)正常放大黄色曲线为输入波形,蓝色曲线为输出波形.图1-10正常放大波形六、电路动态参数测试(1)Av图1-11 Av测量电路计算,得到.(2)Ri图1-12 Ri测量电路计算,得到.(3)Ro图1-13 Ro测量电路计算,得到. 七、频率响应测试图1-14 频率响应测试八、数据表格表1-1 静态工作点调试数据表1-2 电路正常工作数据九、理论分析(1)Ri理论值:.误差:.(2)Ro理论值:.误差:.(2)Av理论值:.误差:.十、实验分析本实验是EDA的第一项实验,在老师的指导下我初步了解了电路仿真的基础知识和Multisim软件的使用方法,并完成了第一个电路:单机放大电路的设计与参数测量。
姓名:严佳艳学号:1004210115实验一、传感器与电控汽车的相互作用1. 实验目的:本演示试验教学目的是使学生了解汽车传感器和电子计算机相互结合相互作用的控制原理,了解发动机传感器在汽车上的位置布置。
桑塔纳2000时代超人汽车AJR发动机电控部件在车上的位置布置如图1-1所示。
2. 实验内容:2.1 观察曲轴位置传感器断路或受外界信号干扰时对发动机工况的影响。
2.2 发动机热机时,观察水温传感器开路对发动机热起动的影响。
3. 实验基本原理桑塔纳2000时代超人汽车AJR发动机电控部件在车上的位置如图1-1所示。
桑塔纳2000时代超人汽车的曲轴位置传感器与水温传感器对车辆电控系统的正常工作均有重要影响。
该车使用AJR 电控发动机。
曲轴位置与曲轴转角传感器两者合为一体,安装简图如图1-2所示。
传感器的触发齿盘Z=60个齿,其中两个缺齿所指示为第一缸发动机的上止点前某个固定位置,传感器为电磁感应式。
当信号触发齿盘经过传感器的磁头时,传感器产生的交变电压信号频率随发动机转速变化而变化,且f zn 1=。
发动机ECU 根据交变电压的频率和缺口信号识别发动机转速变化和第一缸上止点位置,如图1-3所示。
传感器的触发齿盘Z=60个齿,其中两个缺齿所指示为第一缸发动机的上止点前某个固定位置,传感器为电磁感应式。
当信号触发齿盘经过传感器的磁头时,传感器产生的交变 图1-2 AJR 发动机曲轴位置与曲轴转角传感器的安装具电压信号频率随发动机转速变化而变化,且f zn 1=。
发动机ECU 根据交变电压的频率和缺 口信号识别发动机转速变化和第一缸上止点位置,如图1-3所示。
传感器的触发齿盘Z=60个齿,其中两个缺齿所指示为第一缸发动机的上止点前某个固定位置,传感器为电磁感应式。
当信号触发齿盘经过传感器的磁头时,传感器产生的交变电压信号频率随发动机转速变化而变化,且f zn 1=。
发动机ECU 根据交变电压的频率和缺口信号识别发动机转速变化和第一缸上止点位置,如图1-3所示。
电子线路课程设计——DDS直接频率合成器学院:学号:姓名:指导老师:完成时间:摘要本实验主要是利用所学的数字逻辑电路的知识和对SmartSOPC实验箱熟练使用,借助QUARTUS Ⅱ软件设计直接数字频率合成器并进行仿真,下载至实验箱上用示波器进行检查与验证。
能够输出多种波形:正弦波、余弦波、方波、三角波、锯齿波。
并且可以通过开关输入四位的频率控制字来改变采样频率和输入四位的相位控制字来改变波形的相位。
关键词:直接数字频率合成器;频率控制;相位控制AbstractThis experiment is a comprehensive application of the Digital Logic Circuit, based on the proficient use of SmartSOPC experiment box and QUARTUS II software. The DDS system, Direct Digital Frequency Synthesizer, can be designed and simulated on QUARTUS II and be checked on the experiment box with the help of oscilloscope.And it can input four-width frequency control word using switch to change the sampling frequency and four-width phase control word to change the phase of the waveform. Also the frequency measuring and display decoding module are added,so the frequency of the output waveform,frequency control word and phase control word can be measured and displayed by the digital display.Key words:DDS;Frequency-controlling;Phase-controlling目录摘要 (1)目录 (2)一、正文 (3)1.1 设计要求说明 (3)1.2 系统工作原理 (4)1.3 子模块设计原理 (6)1.3.1 分频电路 (6)1.3.2 相位累加电路模块 (8)1.3.3 累加器设计 (9)1.3.4 频率预置和调节电路 (10)1.3.5 相位控制电路 (12)1.3.6 波形存储器设计 (12)1.3.7 测频电路 (14)1.3.8 不同波形显示电路 (15)1.3.9译码显示电路 (15)1.4 调试与仿真 (16)1.5 编程下载 (18)二、实验仪器与示波器结果 (19)三、结论 (22)2.1 实验结果 (22)2.2 实验问题 (22)2.3 实验总结 (23)三、参考文献 (23)1.1、设计要求说明1.设计完成内容设计了一个直接数字频率合成器(DDS)能够输出多种波形:正弦波、余弦波、方波、三角波、锯齿波。
南京理工大学电子技术基础2012年攻读硕士学位研究生模拟试卷(一)(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:电子电路 ( 包括模拟电子技术基础和数字电子技术基础 )Ⅰ . 模拟电路部分 ( 共 75 分 )一、填空题(共 20 分,每空 1 分)1. 在共射、共集、共基三种基本组态电路中,希望工作频率较高的电路是_____ ;希望带负载能力最强的电路是。
2. 集成运算放大器的输入级多采用差动放大电路的原因是_____ ;输出级采用互补对称电路的原因是 _____。
3. 一个完整的串联型稳压电路由_____ 、_____ 、_____ 等四部分组成。
4. 从反馈组态看,同相比例运算电路属于_____ 负反馈;反相比例运算电路属于_____ 负反馈。
5. 理想集成运算放大器的电压放大倍数 A vd = _____;输入电阻 R id=_____ ;输出电阻 R0 =_____ ;共模抑制比 K CMR =_____ 。
6. 正反馈电路形成的正弦波振荡器的频率是根据_____ 条件确定;欲使振荡器能自行建立振荡,满足的条件是_____ ;振荡器的稳幅条件是_____ 。
7. 在桥式整流电路中,负载为纯电阻,如变压器次级的交流电压有效值 V2= 20V ,则整流输出直流电压 V0__________ = V ,而整流二极管所承受的最大反向电压 V RM =_____ V 。
8. 某负反馈放大电路,其开环增益 Ag = 100ms ,反馈系数 F r =10kΩ,开环输入电阻R′i = 3kΩ,则其闭环输入电阻R′if =__________ (R′i、R′if 均为未考虑偏置电阻的输入电阻)。
二、选择题(在每小题的备选答案中选出一个正确答案,将其号码填在题干的括号内。
每小题 1 分,共 10 分)1. 晶体三极管基极电流I B =0.02mA ,发射极电流I E =1.02mA ,其电流放大系数β、α分别为()。